摘要： SATWE軟件具有準確、高效的特點(diǎn)，在結構設計中得到了越來(lái)越廣泛的運用。本文淺談SATWE進(jìn)行結構設計時(shí)注意的幾個(gè)問(wèn)題。

　　關(guān)鍵詞： SATWE 特點(diǎn) 結構設計

　　PKPM是中國建筑科學(xué)研究院研發(fā)的一種設計軟件，現在已廣泛應用于設計領(lǐng)域。而SATWE是應現代多、高層建筑發(fā)展要求而研制的空間結合結構有限于元分析軟件，在運用這種軟件進(jìn)行結構設計時(shí)，有一些問(wèn)題一直會(huì )涉及到，在這里將簡(jiǎn)單的談幾點(diǎn)。

　　一、SATWE的特點(diǎn)

　　1、模型化誤差小、分析精度高

　　SATWE采用空間桿單元模擬梁、柱及支撐等構件，用在殼元基礎上凝聚而成的墻元模擬剪力墻。墻元不僅具有墻所在的平面內剛度，也具有平面外剛度，可以較好地模擬工程中剪力墻的實(shí)際受力狀態(tài)。對樓板，SATWE給出四種簡(jiǎn)化假定：樓板整體平面內無(wú)限剛、分塊無(wú)限剛、分塊無(wú)限剛帶彈性連接板帶和彈性樓板。在應用中，可根據工程實(shí)際情況和分析精度要求，選用其中一種或幾種簡(jiǎn)化假定。

　　2、計算速度快

　　SATWE可動(dòng)態(tài)管理計算機內存資源，所以其在解題能力和速度方面的優(yōu)越性更突出。

　　3、前后處理功能強

　　PMCAD模塊建立后，SATWE讀取其數據，自動(dòng)將其轉換成空間有限元分析所需的數據格式，并具自動(dòng)導荷及墻元和彈性樓板單元自動(dòng)劃分功能。PK、JLQ為SATWE的后處理模塊，在SATWE計算完后，可用PK繪梁、柱施工圖，接JLQ繪剪力墻施工圖，并可進(jìn)行基礎等其他軟件的設計工作。

　　二、運用SATWE進(jìn)行結構設計時(shí)注意的幾個(gè)問(wèn)題

　　1、接PM生成SATWE數據

　　在PMCAD中已經(jīng)輸入了結構模型的數據，在SATWE中還要對這些數據進(jìn)行分析和補充，下面有幾點(diǎn)問(wèn)題是設計時(shí)需考慮到的。由于恒載的特殊性，SATWE軟件將施加荷載的方式分為兩種：“一次性加載”和“模擬施工加載”。其中“模擬施工加載1”方式較好地模擬了在鋼筋混凝土結構施工過(guò)程中，逐層加載，逐層找平的過(guò)程�！澳�擬施工加載2”是在1的理論基礎上，將豎向構件的軸向剛度增大10倍，在一定程度上考慮了基礎的不均勻沉降。對于框剪結構而言，外圍框架受力有所增大。剪力墻核心筒受力略有減小，有利于基礎受力更均勻。所以高層建筑一般選擇“模擬施工加載1”，高層框剪基礎宜取“模擬施工加載2”，多層建筑一般選擇“一次性加載”。

　　建筑設計時(shí)應考慮抗震的要求，不應采用嚴重不規則的設計方案。體形復雜、平立面不規則的結構，可在適當部位設置防震縫，或調整平面形狀和尺寸，加強構造措施。不規則的建筑在計算時(shí)采用的是空間結構計算模型，并需進(jìn)行薄弱層驗算。這在SATWE信息輸入時(shí)都要引起注意。

　　在計算地震力時(shí)，如果考慮單向地震作用，即用偶然偏心計算，多層規則的結構可以不考慮。質(zhì)量和剛度分布明顯不對稱(chēng)的結構，應計入雙向地震作用下的扭轉影響；其他情況，應允許采用調整地震作用效應的方法計入扭轉影響。這在抗震規范和高層建筑混凝土結構技術(shù)規程中都有強制性條文。

　　在調整信息中，有幾個(gè)數據的取值是需要注意的�！傲憾藦澗卣{幅系數”一般現澆框架梁取0.8-0.9，裝配整體式框架梁取0.7-0.8.彎矩調幅原因是：鋼筋混凝土結構具有塑性?xún)攘χ胤植夹再|(zhì)，在豎向荷載作用下考慮適當降低梁端彎矩，以減少負彎矩鋼筋的擁擠現象。另一個(gè)跟梁彎矩有關(guān)系的信息是“梁設計彎矩增大系數”，取值為1.0-1.3，但一般都取1.0，是因為已考慮了活荷載的不利布置�！爸辛簞偠仍龃笙禂怠钡娜≈狄�根據梁高和樓板的厚度比較來(lái)確定，現澆樓板取值1.3-2.0，一般取2.0，因為在整體式肋形樓蓋中，樓板和梁澆注在一起形成T形截面梁，在承載力計算時(shí)整體剛度會(huì )有所增大。其余的調整信息，只要查看規范就很容易確定下來(lái)，這里就不再細說(shuō)。

　　另外一個(gè)需要注意的信息是“柱配筋計算原則”。一般第一次計算宜按“單偏壓”計算，然后再按“雙偏壓”來(lái)計算角柱，角柱在特殊構件定義中點(diǎn)取，角柱的配筋取兩次計算中的大值。異形柱按“雙偏壓”來(lái)計算。

　　“周期折減系數”默認的取值是1.0，這個(gè)值應在建筑考慮非承重墻體剛度的影響后進(jìn)行調整。系數按如下規定選取，框架結構：磚填充墻多時(shí)取0.6-0.7，磚填充墻少時(shí)取0.7-0.8；框剪結構：磚填充墻多時(shí)取0.7-0.8，磚填充墻少時(shí)取0.8-0.9；剪力墻結構取1.0.

　　2、特殊構件補充定義

　　這一步的工作是一定要做的，梁是否鉸結、不調幅梁的點(diǎn)取、角柱的點(diǎn)取等都是要用戶(hù)指定，這需要對所設計的建筑物的受力體系有全面、清晰的理解。如梁鉸接的點(diǎn)取與不點(diǎn)取，所配的鋼筋是完全不同的：兩端鉸接的梁完全靠下部鋼筋來(lái)承受荷載，下部配筋很大，支座只構造配筋；兩端固接的梁的支座也配有鋼筋，這是由于上部有負彎矩，承受拉力。當雙偏壓計算角柱時(shí)，角柱應點(diǎn)取，否則就不按照角柱計算，配筋也不予增大。

　　3、結構分析和構件內力計算

　　這一項要選的參數很少，但對整個(gè)結構模型的計算起到關(guān)鍵的作用�！皩觿偠缺扔嬎恪庇腥�種方法：1.剪切剛度、2.剪彎剛度、3.地震剪力與地震層間位移的比值。方法1按《高規》給出得方法計算，過(guò)于簡(jiǎn)單；方法2按有限元方法，通過(guò)加單位力來(lái)計算，用于轉換層的計算；程序隱含的是方法3，概念和計算均簡(jiǎn)單.但未扣除剛體轉角引起的位移。三種方法可能給出差別較大的剛度比結果，所以要根據工程實(shí)際情況進(jìn)行選取。

　　4、分析結果圖形和文本顯示

　　在進(jìn)行配筋計算與驗算后，即可以得到梁柱的配筋簡(jiǎn)圖及一些文本。在查看結果圖形和文本時(shí)要注意幾個(gè)參數的限值。

　　首先，柱軸壓比限值應滿(mǎn)足《抗規》6.3.7條的規定，并查看梁柱的配筋是否超筋，如有超筋就要考慮調整梁柱的截面來(lái)調整配筋量。

　　另外，結構整體性能應加以控制：

　�。�1）、位移控制：程序輸出結果第一項是構件節點(diǎn)位移，第二項是層間位移.位移控制是通過(guò)控制位移比進(jìn)行的。計算結果應滿(mǎn)足《抗規》5.5.1條規定，出現個(gè)別位移比超限時(shí)，可查位移的大小，在位移很小的情況下，可不考慮。

　�。�2）、周期控制：《抗規》5.2.5條對樓層最小剪重比做了規定，X 、Y方向的有效質(zhì)量系數一般不應小于90%.地震作用最大的方向一般控制在15O內，當大于15O時(shí)，應將該角度在調整信息中再次輸入，并重新導荷驗算。另外《高規》的4.3.5條規定，結構扭轉為主的第一周期Tt與平動(dòng)為主的第一周期T1之比，A級高度高層建筑不應大于0.9；B級高度高層建筑、混合結構高層建筑及復雜高層建筑不應大于0.850.（3）、層剛度比控制：《抗規》附錄E2.1規定，筒體結構轉換層上下層的側向剛度比不宜大于2；《高規》的4.4.3條規定，抗震設計的高層建筑結構，其樓層側向剛度不宜小于相臨上部樓層側向剛度的70%或其上相臨三層側向剛度平均值的80%；《高規》的5.3.7條規定，高層建筑結構計算中，當地下室的頂板作為上部結構嵌固端時(shí)，地下室結構的樓層側向剛度不應小于相鄰上部結構樓層側向剛度的2倍：《高規》的10.2.6條規定，底部大空間剪力墻結構，轉換層上部結構與下部結構的側向剛度，應符合高規附錄D的規定。當結構進(jìn)行薄弱層驗算時(shí)，應滿(mǎn)足《抗規》5.5.5條的彈塑性層間位移角限值的要求。

　　三、結語(yǔ)

　　在建筑結構計算中，SATWE軟件的運用非常廣泛，而設計過(guò)程中各種參數的選取對整個(gè)結構的受力分析起著(zhù)關(guān)鍵的作用。所以在結構設計時(shí)應按照國家規范正確地選取各個(gè)參數，只有這樣，才能設計出合理的結構，保證建筑物的質(zhì)量。這里，只淺談了SATWE進(jìn)行結構設計時(shí)注意的幾點(diǎn)問(wèn)題，其實(shí)在設計過(guò)程中還有很多需要我們注意的問(wèn)題，這要我們不斷的總結和完善才能使結構設計更加的合理化。